Wattmètre de précision par ON4NY

1. Wattmètre de précisionpar ON4NY Mesures de puissance calibrées 1 à 500 MHz - 70 dBm à + 10 dBm Faible coût

2. La mesure de puissance Elle est fondamentale dans beaucoup de projets radioamateurs • Puissance fournie par un amplificateur • Puissances de signaux • Puissance d’oscillateurs • Mesures de gain • Perte d’insertion d’un filtre • Mesure du niveau de sortie d’un générateur de labo (les atténuateurs laissent souvent à désiré sur le matériel d’occasion)

3. L’AD8307 L’appareil est conçu autour d’un circuit intégré de chez Analog Devices, l’AD8307 qui est un amplificateur logarithmique • Linéarité de – 70 dBm à + 10 dBm • gamme de fréquences jusqu’à 500 MHz • la gamme de puissance peut être étendue à 100 W en utilisant un atténuateur de 40 dB facilement réalisable

4. Microprocesseur PIC, affichage LCD Le kit complet, objet de cette présentation, contient en outre un microprocesseur PIC et un affichage LCD permettant : • Le stockage des points de calibration dans la mémoire • L’affichage des puissances mesurées en dBm et en Watt • Un offset de puissance programmable en cas d’utilisation d’un atténuateur • Un mode de mesures différentielles de haute précision pour une résolution meilleure que 0,1 dBm

5. Quelques Rappels Mesurer la puissance ou le niveau de sortie RF d’un appareil ou d’un circuit • Qu’est ce que la Puissance ? C’est le flux d’énergie par unité de temps, exprimé en Watt 1 Watt = 1 Joule / s Il existe d’autres unités : 1 V = 1 Watt / 1 Ampère P = V. I or V = R.I donc P = R.I² = V²/ R

6. Quelques Rappels 2. Notation en décibel Le décibel est une forme pratique d’expression relative de la puissance, qui permet d’additionner les gains ou retrancher les pertes plutôt que de les multiplier ou les diviser. Niveaux relatifs Niveau relatif = 1 mW Dans 50 Ohm C’est donc le niveau de puissance relatif à 1mW dans une charge de 50 Ohms

7. Quelques Rappels 3. Méthodes de mesure de puissances • Il existe différentes approches : • Mesure du courant et de la tension sur une charge résistive • Mesure de la chaleur dissipée dans une charge résistive à laquelle la puissance est appliquée, par exemple avec une thermistance • Détecteur à diode pour les faibles puissances • - Bird- AD8307

8. L’AD8307 Le HF/VHF Power Meter basé sur l’AD8307 - Fonctionnement • Basé sur l’amplificateur logarithmique AD8307 de chez Analog Devices • accepte des signaux de fréquence de 1 à 500 MHz • convertit la puissance à l’entrée en une tension continue • conversion suivant une échelle logarihmique 1 dB (1.25 x P2) de changement de puissance à l’entrée provoque 25 mV de changement de tension à la sortie • la sortie est ensuite amplifiée par un ampli opérationnel pour obtenir 50 mV / dB, de telle sorte que la plage de -80 dBm à +10 dBm donne une sortie en tension de 0 à 5 V • un convertisseur A/D capte cette tension analogique, la numérise et la transforme en dBm par interpolationRésolution : 10 bits, 1024 points, 80 dBm 800 pts = 80dBm et donc 1 point = 0.1 dBm

9. Wattmètre de précisionpar ON4NY

11. Le module HF Le module HF • Ce module mesure des niveaux HF très bas et doit être blindé pour être étanche à toute radiation HF parasite. • Les échanges avec l’extérieur se font au travers de condensateurs de passage de 1000 pF • L’entrée sur l’AD8307 se fait en 50 Ohms avec circuit de correction pour les hautes fréquences • La sortie RF_abs de l’AD8307 est ensuite amplifiée par un ampli op LM324. Cette tension analogique est alors envoyée sur le microprocesseur PIC et plus exactement sur le convertisseur A/D qu’il contient pour être digitalisée, enfin d’en permettre son traitement numérique.

12. Le PIC, l’ AFFICHAGE Le Pic • Le microprocesseur est un PIC 18F452 à 40 pattesIl contient un convertisseur A/D à nombreuses entrées analogiques • En cas d’évolution du soft, le PIC peut être reprogrammé facilement ou échangé • Ce module CPU peut également servir à d’autres projet et 2 led internes indiquent son état de fonctionnement • Plusieurs entrées communiquent avec le module HF et reçoivent les entrées des différents menus • Un connecteur est prévu pour être connecté à un RS-232 pour permettre l’échange de données • Un autre connecteur est prévu pour le débugage « in situ »

13. Le PIC, l’ AFFICHAGE L’Afficheur LCD Affichage LCD de 2 lignes de 16 caractères, monté sur le circuit imprimé principal de la CPU par l’intermédiaire de fils rigides. Réglage du contraste par un potentiomètre interne Pas de rétro-éclairage, sans doute pour diminuer la consommation.

14. Construction Le

15. Le Le

16. Le module RF Le module HF • Ce module mesure des niveaux HF très bas et doit être blindé pour être étanche à toute radiation HF parasite. • Les échanges avec l’extérieur se font au travers de condensateurs de passage de 1000 pF • L’entrée sur l’AD8307 se fait en 50 Ohms avec circuit de correction pour les hautes fréquences • La sortie RF_abs de l’AD8307 est ensuite amplifiée par un ampli op LM324. Cette tension analogique est alors envoyée sur le microprocesseur PIC et plus exactement sur le convertisseur A/D qu’il contient pour être digitalisée, enfin d’en permettre son traitement numérique.

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19. Merci pour votre aimable attention - ON4NY - Patrick